大学物理光学总结.ppt

,近 代 物 理 部 分,光 学 部 分,例1 在双缝干涉实验中，若用薄玻璃片(折射率n11.4)覆盖缝S1，用同样厚度的玻璃片(但折射率n21.7)覆盖缝S2，将使原来未放玻璃时屏上的中央明条纹处O变为第五级明纹。设单色光波长 480 nm，求玻璃片的厚度d(可认为光线垂直穿过玻璃片) 。,例2 在杨氏双缝实验中，设两缝之间的距离为0.2 mm。在距双缝1 m远的屏上观察干涉条纹，若入射光是波长为400 nm至760 nm的白光，问屏上离零级明纹20 mm处，哪些波长的光最大限度地加强？(1 nm10-9 m),例3 用波长为 的单色光垂直照射牛顿环装置时，测得中央暗斑外第1和第4暗环半径之差为l1，而用未知单色光垂直照射时，测得第1和第4暗环半径之差为l2，求未知单色光的波长 。,例4 波长为600 nm 的单色光垂直入射到宽度为a=0.10 mm的单缝上，观察夫琅禾费衍射图样，透镜焦距f=1.0 m，屏在透镜的焦平面处。求： (1) 中央衍射明条纹的宽度x0； (2) 第二级暗纹离透镜焦点的距离x2 。,例5 (1) 在单缝夫琅禾费衍射实验中，垂直入射的光有两种波长， 。已知单缝宽度a=1.010-2 cm，透镜焦距f=50 cm。求两种光第一级衍射明纹中心之间的距离。 (2) 若用光栅常数d=1.010-3 cm的光栅替换单缝，其他条件和上一问相同，求两种光第一级主极大之间的距离。,例6 将三个偏振片叠放在一起，第二个与第三个的偏振化方向分别与第一个的偏振化方向成45和90角。 (1) 强度为I0的自然光垂直入射到这一堆偏振片上，试求经每一偏振片后的光强和偏振状态。 (2) 如果将第二个偏振片抽走，情况又如何？,例7 在折射率n1.50的玻璃上，镀上n1.35的透明介质薄膜。入射光波垂直于介质膜表面照射，观察反射光的干涉，发现对 600 nm的光波干涉相消，对 700 nm的光波干涉相长。且在600 nm到700 nm之间没有别的波长是最大限度相消或相长的情形。求所镀介质膜的厚度。,例8 折射率为1.60的两块标准平面玻璃板之间形成一个劈形膜(劈尖角 很小)。用波长 600 nm 的单色光垂直入射，产生等厚干涉条纹。假如在劈形膜内充满n =1.40的液体时的相邻明纹间距比劈形膜内是空气时的间距缩小 0.5 mm，那么劈尖角 应是多少 ？,减弱,暗纹,条纹间距：,L,薄膜干涉,反射光的光程差,加 强,减 弱,透射光的光程差,明纹,暗纹,光程差,暗纹,（1）第一暗纹距中心的距离,第一暗纹的衍射角,a一定， 越大， 越大，衍射效应越明显。,光直线传播,a增大， 减小,一定,a减小， 增大,衍射最大,第一暗纹的衍射角,角范围,线范围,（2）中央明纹,（ 的两暗纹间）,（4）单缝衍射的动态变化,单缝上移，零级明纹仍在透镜光轴上。,单缝上下移动，根据透镜成像原理衍射图不变。,（3）条纹宽度（相邻条纹间距）,爱里斑,爱里斑的角半径,光学仪器以夫琅禾费圆孔衍射为主，而且只需考虑爱里斑。,仪器 孔径,相邻两缝间的光程差：,光栅常数：,光栅常数,光栅的衍射条纹是衍射